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一、定位基准的选择

在工艺规程设计中,正确选择定位基准,对保证零件加工要求、合理安排加工顺序有着至关重要的影响。

定位基准有精基准与粗基准之分,用毛坯上未经加工的表面作为定位基准,这种定位基准称为粗基准。用加工过的表面作定位基准,这种定位基准成为精基准。

在选择定位基准时往往先根据零件的加工要求选择精基准,由工艺路线向前反推,最后考虑选用哪一组表面作为粗基准才能把精基准加工出来。

1、精基准的选择原则

选择精基准一般应遵循以下几项原则:

(1)基准重合原则:应尽可能选择被加工表面的设计基准作为精基准,这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。

(2)统一基准原则:应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的表面,以保证各加工表面之间的相对位置精度。

(3)互为基准原则:当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时,可以采用两个加工表面互为基准反复加工的方法。

(4)自为基准原则:一些表面的精加工工序,要求加工余量小而均匀,常以加工表面自身作为精基准。

上述四项选择精基准的原则,有时不可能同时满足,应根据实际条件决定取舍。

2、粗基准的选择原则

(1)工件加工的第一道工序要用粗基准,粗基准选择得正确与否,不但与第一道工序的加工有关,而且还将对工件加工的全过程产生重大影响。

(2)合理分配加工余量的原则:从保证重要表面加工余量均匀考虑,应选择重要表面作粗基准。

(3)便于装夹的原则:为使工件定位稳定,夹紧可靠,要求所选用的粗基准尽可能平整、光洁,不允许有锻造飞边、铸造浇冒口切痕或其它缺陷,并有足够的支承面积。

(4)粗基准一般不得重复使用的原则。

上述4项选择粗基准的原则,有时不能同时兼顾,只能根据主次决择。

二、表面加工方法的选择

机器零件的结构形状都是由一些最基本的几何表面组成的,机器零件的加工过程就是获得这些几何表面的过程。同一种表面可以选用各种不同的加工方法,但每种加工方法所能获得的加工质量、所用加工时间和费用却是各不相同的。

工程技术人员的任务,就是要根据具体加工条件选用最适当的加工方法,保证加工出合乎图纸要求的机器零件。

在选择加工方法时,一般总是首先根据零件主要表面的技术要求和工厂具体条件,先选定它的最终工序加工方法,然后再逐一选定该表面各有关前道工序的加工方法。

零件的加工表面都有一定的加工要求,一般都不可能通过一次加工就能达到要求,而是要通过多次加工(即多道工序)才能逐步达到要求。

确定加工方法的步骤可概括如下,在分析研究零件图的基础上:

(1)首先要根据每个加工表面的技术要求,确定加工方法及加工方案。

(2)确定加工方法时要考虑被加工材料的性质。

(3)确定加工方法要考虑到生产类型,即要考虑生产率何经济性的问题。大批大量可采用专用高效率的设备,单件小批生产通常采用通用设备和工艺装备。

(4)确定加工方法要考虑本厂(本车间)的现有设备和技术条件,应该充分利用现有设备,挖掘企业潜力。

三、加工阶段的划分

当零件的加工质量要求较高时,一般都要经过不同的加工阶段,逐步达到加工要求,即所谓的“渐精”原则。一般要经过粗加工、半精加工和精加工等三个阶段,如果零件的加工精度要求特别高、表面粗糙度要求特别小时,还要经过光整加工阶段。

各个加工阶段的主要任务概述如下:

(1)粗加工阶段:高效地切除加工表面上的大部分余量,使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品。

(2)半精加工阶段:切除粗加工后留下的误差,使被加工工件达到一定精度,为精加工作准备,并完成一些次要表面的加工。

(3)精加工阶段:保证各主要表面达到零件图规定的加工质量要求。

(4)光整加工阶段:主要任务是降低表面粗糙度或进一步提高尺寸精度和形状精度,但一般不能纠正表面间位置误差。

划分加工阶段的主要目的是:

(1)保证零件加工质量:划分阶段以后,粗加工阶段造成的加工误差,可以通过半精加工和精加工阶段予以逐步修正,零件的加工质量容易得到保证。

(2)有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理。

(3)有利于合理利用机床设备。

(4)为了在机械加工工序中插入必要的热处理工序,同时使热处理发挥充分的效果,这就自然的把机械加工工艺过程划分为几个阶段,并且每个阶段各有其特点及应该达到的目的。

此外,将工件加工划分为几个阶段,还有利于保护精加工过的表面少受磕碰、切屑滑伤等损坏。

将工艺过程划分成几个阶段是对整个加工过程而言的,不能拘泥于某一表面的加工。划分加工阶段并不是绝对的。

四、工序的集中与分散

确定加工方法之后,就要根据零件的生产类型和工厂 (车间)具体条件确定工艺过程的工序数。

确定零件加工过程工序数有两种不同的原则,一种是工序集中原则,另一种是工序分散原则。

按工序集中原则组织工艺过程的特点是:

(1)有利于采用自动化程度较高的高效机床和工艺装备,生产效率高;

(2)工序数少,设备数少,可相应减少操作工人数和生产面积;

(3)工件的装夹次数少,不但可缩短辅助时间,而且由于在一次装夹中加工了许多表面,有利于保证各加工表面之间的相互位置精度要求。

按工序分散原则组织工艺过程,就是使每个工序所包括的加工内容尽量少些,其极端情况是每个工序只包括一个简单工步。

按工序分散原则组织工艺过程的特点是:

(1)所用机床和工艺装备简单,易于调整对刀;

(2)对操作工人的技术水平要求不高;

(3)工序数多,设备数多,操作工人多,生产占用面积大。

五、工序顺序的安排

1、机械加工工序的安排

一般遵循以下几个原则:

(1)先加工定位基准面,再加工其它表面;

(2)先加工主要表面,后加工次要表面;

(3)先安排粗加工工序,后安排精加工工序;

(4)先加工平面,后加工孔。

2、热处理工序及表面处理工序的安排 

为改善工件材料切削性能安排的热处理工序,例如退火、正火、调质等,应在切削加工之前进行。

为消除工件内应力安排的热处理工序,例如人工时效、退火等,最好安排在粗加工阶段之后进行。

为改善工件材料机械性能的热处理工序,例如淬火、渗碳淬火等,一般都安排在半精加工和精加工之间进行。

为提高工件表面耐磨性、耐蚀性安排的热处理工序以及以装饰为目的而安排的热处理工序,例镀铬、镀锌、发兰等,一般都安排在工艺过程最后阶段进行。

3、其它工序的安排 

为保证零件制造质量,防止产生废品,需在下列场合安排检验工序:

(1)粗加工全部结束之后;

(2)送往外车间加工的前后;

(3)工时较长和重要工序的前后;

(4)最终加工之后。

六、机床设备与工艺装备的选择

正确选择机床设备很重要,它不但直接影响工件的加工质量,而且还影响工件的加工效率和制造成本。所选机床设备的尺寸规格应与工件的形状尺寸相适应,精度等级应与本工序加工要求相适应,电机功率应与本工序加工所需功率相适应,机床设备的自动化程度和生产效率应与工件生产类型相适应。

选用机床设备应立足于国内,必须进口的机床设备,须经充分论证,多方对比,合理的分析其经济性,不能盲目引进。

如果工件尺寸太大(或太小)或工件的加工精度要求过高,没有现成的设备可供选择时,可以考虑采用自制专用机床。可根据工序加工要求提出专用机床设计任务书;机床设计任务书应附有与该工序加工有关的一切必要的数据资料,包括工序尺寸公差及技术条件,工件的装夹方式,工序加工所用切削用量、工时定额、切削力、切削功率以及机床的总体布置形式等。

工艺装备的选择将直接影响工件的加工精度、生产效率和制造成本,应根据不同情况适当选择。在中小批生产条件下,应首先考虑选用通用工艺装备;在大批大量生产中,可根据加工要求设计制造专用工艺装备。


发布时间:2017-12-28 10:52:56      

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